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2，2，4，4－四甲基－1，3－环丁二醇|3010－96－6|的简要介绍 摘要：本文重点介绍了CBDO的合成工艺及现在的应用状况。 关键词：2，2，4，4－四甲基－1，3－环丁二醇，合成，有机化合物，应用状况。 前言 CBDO 外 观 为 白 色 结 晶 粉 末，分 子 式 为C8H16O2，相对分子质量为144． 21，CAS 登记号为3010－96－6，沸点为210～215℃，熔点为126～129℃，闪点为52℃。按照羟基空间位置的不同，CBDO具有2种顺反结构的同分异构体，如图1所示。顺式CBDO 的 C4环是非平面的，结晶体具有成17.5°的二面角。反式CBDO的二面角为0°［1］。CBDO 具有对称结构，C4环非常稳定，2个端羟基不容易环化。 介绍了 2，2，4，4 － 四甲基 － 1，3 － 环丁二醇( CBDO) 的基本特性、合成技术和应用现状。以CBDO 为单体可合成出玻璃化转变温度较高、耐候性优异、水解稳定性良好的聚酯。CBDO 的制备方法是先使异丁酸或异丁酸酐裂解为二甲基乙烯酮，而后二甲基乙烯酮二聚成环丁二酮，最后环丁二酮加氢生成环丁二醇。CBDO 的合成及应用技术目前基本被美国伊斯曼化学公司独有。 1 CBDO的合成工艺 合成CBDO均以异丁酸( AIB)或异丁酸酐(ANIB)为起始原料。反应过程包括3步，第一步使AIB或ANIB裂解生成二甲基乙烯酮(DMK);第二步为二聚反应，使DMK反应生成2，2，4，4 －四甲基－1，3－环丁二酮( TMCB);第三步是TMCB加氢生成CBDO产品，合成工艺路线如图所示。 2 CBDO的用途 在聚酯的合成方面，CBDO 的优势主要表现在既能保持共聚酯优点，同时还能提高产物的玻璃化转变温度。传统 PETG( 聚对苯二甲酸乙二醇酯－1，4－环己烷二甲醇酯) 的玻璃化转变温度约为85℃，不能完全满足耐高温的要求。以CBDO和1，4－苯二甲酸( PTA)为原料合成聚酯的玻璃化转变温度为110～160℃［2］。以CBDO和1，4－环己基二甲酸二甲醇为原料合成共聚酯的玻璃化转变温度为118℃［3］。以CBDO为原料合成的共聚酯非常适合用于生产婴儿用奶瓶、热罐装瓶、盘等［4－5］。以CBDO、1，4－环己烷二甲醇等为原料合成共聚酯，比浓对数黏度恒定时，玻璃化转变温度随CBDO用量的增加几乎呈线性提高，顺式CBDO对共聚酯玻璃化转变温度的提高效果约为反式CBDO的2倍［6］。 以CBDO为原料合成的共聚酯具有比浓对数黏度高、熔体黏度高、玻璃化转变温度高、易于加工等特点，用这种共聚酯生产的薄膜、薄板等适用于制造家电装饰面板、汽车内饰、汽车仪表盘、手机外壳等制品［7－8］。可用以CBDO为原料合成的共聚酯制备膜及片材，这种材料具有冲击强度高、韧性好、半结晶期较长等特点，适用于制造拉伸膜、指示牌、户 外标记、天窗等制品［9－10］。 以 CBDO 为原料合成的共聚酯具有水解稳定性和耐化学性均获得改善、在使用过程中不会释放双酚 A、易于加工等特点，适用于制造医用瓶、个人护理瓶、碳酸软饮料瓶、热灌装瓶、食品容器等制品［11－12］。也可将CBDO应用于粉末涂料、聚氨酯分散体、热塑性聚氨酯、水溶胶、水性聚酯涂料、水性醇酸树脂、溶剂型醇酸树脂、集装箱涂料、UV固化涂料、生物基或可再生涂层等应用领域［13－14］。可将CBDO作为抗菌剂在水性涂料及其他涂层中应用，将CBDO添加到水性涂料中可限制细菌的生长，与传统抗菌剂不同，CBDO 安全无毒［15］。 结束语 作为重要的聚酯合成材料，CBDO有着很好的市场前景，但是工艺还不够成熟，需要继续投入资金加大研究。 参考文献 ［1］Shirrell CD，Williams DE．The crystal and molecular structure of cis－2，2，4，4－ tetramethyl － 1，3 － cyclobutane diol［J］． Acta Crystallographica Section B，1976，32: 1867 － 1870． ［2］Kelsey D Ｒ，Scardion B M，Grebowicz J S，et al． High impact，amorphous terephthalate copolyesters of rigid 2，2，4，4 － tetrameth-yl － 1，3 － cyclobutanediol with flexible diols［J］． Macromole-cules，2000，33: 5810 － 5818． ［3］Zhang M S，Ｒobert B M，Timothy E L． Melt transesterification and characterizat